薛定谔的猫：通俗易懂的解释

著名的思想实验“薛定谔的猫”是由奥地利物理学家埃尔温·薛定谔于1935年提出的，用来阐释量子力学中叠加态和量子纠缠的概念。

薛定谔的猫：通俗易懂的解释

何为叠加态？

在量子力学中，粒子可以同时处于多种状态，称为叠加态。例如，一个电子可以同时向上或向下自旋。这种状态在宏观世界中是不存在的，但在量子世界中却很常见。

量子纠缠

量子纠缠是一种奇特现象，其中两个或多个粒子以一种方式连接起来，即使相隔遥远也能相互影响。例如，如果有两个电子处于纠缠态，则测量其中一个电子的自旋会立即揭示另一个电子的自旋。

薛定谔的猫实验

薛定谔的猫实验想象一只猫被关在一个封闭的盒子里，盒子里有一个放射性原子。如果原子发生衰变，它会释放出一个信号，触发一个机制打破装有毒气的瓶子，杀死猫。

问题在于，在盒子被打开之前，原子处于叠加态，既处于衰变态又处于非衰变态。因此，根据叠加态原理，猫也处于叠加态，既处于活态又处于死态。

解释实验

薛定谔的猫实验表明，在量子世界中，对象的性质是不确定的，直到它们被测量或观察到。一旦盒子被打开，原子就会衰变或不衰变，而猫也会被确定为活的或死的。

经典物理学的矛盾

在经典物理学中，物体要么处于特定状态（如活或死），要么处于不确定的中间状态。然而，薛定谔的猫实验表明，在量子力学中，物体可以同时处于多个确定的状态。

对量子力学的启示